stl map 查找不到返回什么_STL 容器结构和分类

C++主要有两大场景，面向对象编程 OOP 和泛型编程 GP，二者的主要区别是 OOP 会把数据和方法包装在一起，通过多层的继承关系来实现复杂的功能，而 GP 则会把数据和方法分开来，很少会有继承的关系。

STL 是 c++ 的标准模板库，主要有容器、分配器、算法、适配器、迭代器和函数对象等组成，设计之初就以 GP 为主，各类之间互相独立，比如容器和算法互相独立，通过迭代器来沟通；又比如各种容器之间并无直接的继承关系（早期）。

STL 六大组件及其关系

容器是 STL 中最被人熟知的一部分，那么容器又是如何分类的呢？

总的来说，容器可以分为序列容器和关联式容器。

一目了然

序列容器有 array（c++11)、vector、deque、List 和 Forward_List 。

array：定长数组，数组的包装类。

vector：动态数组，满了之后二倍大小扩容。

deque：双向队列。其实现是一个分段式的连续存储，由一个 vector 作为基准，数组中的元素都是指针，指向每一个节点，数据存储在每个节点上，每个节点可以认为是一个数组。stack 和 queue 都是受限的 deque ，接口底部都是由 deque 实现，因此有人认为 stack 和 queue 不是容器，而是一种容器适配器 container adapter 。

List：双向循环链表。

Forward_List：单链表。

关联式容器有 set / multiSet、 map / multiMap、 unordered set / multiSet、 unordered-map/multiMap 等。

set / multiSet：红黑树实现，区别在于 set 中的元素是唯一的，multiSet 可以重复插入相同元素，同时不允许迭代器修改 set 中的元素，这一点是通过 const_iterator 实现的。底层是调用了 rbTree 的 unique_insert() 和 equal_insert()方法，这里可以看出，set 也是一种容器适配器。

map / multiMap：也是由红黑树实现，和 set 的区别在于节点有 key/ data 组成，而 set 中的没有 data，或者说 data 就是 key。类似的是，无法通过迭代器修改元素的 key ，但是可以修改 data。这点是通过在定义节点类型的时候，Pair<const keyType, dataType>，可见节点是一个 pair 类型，key 是常量无法修改。

map 的[key]操作符会查找对应 key 的data，如果没有就会插入 key ，对应的 data 是默认值。因此也可以使用 [] 来插入数据，类似于先查找后 insert 。

unordered set/map ：基于哈希表实现，所以元素是无序的。桶子的个数默认是质数，比如53 97，采用链地址来解冲突。如果元素的个数大于桶的个数，就再散列。桶增长的速度类似于vector 的增长方式，2 倍增长，选择距离这个数最近的质数作为新的桶数。 stl 有一个写死的质数列表，增长的方式按照表的内容来增长。

/*prime list*/

这个图更加直观，来自侯捷PPT。字节大小是32位机器下的size。

上图中有缩进的代表衍生关系，并非继承，而是复合：类的内部有其他类的指针而已，比如 set 内部就有一个 rb_tree 的指针，这样做可以解耦。

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